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 Pourquoi le niveau des océans monte-t-il ?

2/4/2013

Le niveau des océans monte d'environ 2.5 millimètres par an depuis 1993. Cette variation a été calculée a partir des mesures effectuées entre 1993 et 2001 par le satellite Topex-Poséidon.

Le satellite Topex-Poséidon mesure le niveau de l'eau grâce à un radar qui envoie des ondes depuis l'espace. Celles-ci sont réfléchies par la surface de l'eau et renvoyées au satellite. La vitesse de propagation de ces ondes étant connue, la durée entre l'émission et la réception de ces ondes nous informe sur la distance parcourue (distance = vitesse * durée / 2 ). Le satellite parcours en 10 jours l'ensemble des mers du globe du haut de son altitude constante contrôlée depuis un point de référence.

Radar altimétrique satellitaire

Quelles sont les causes d'une telle élévation ? D'abord intéressons-nous aux phénomènes d'échange d'eau : entre les océans et l'atmosphère (précipitations et évaporation), entre les mers et les fleuves mais aussi les calottes polaires (enneigement, fonte des glaces). D'après le cycle de l'eau, on devrait s'attendre à un équilibre, mais il n'en n'est rien : ce modèle n'est pas complet.

Echanges en eau entre océan, atmosphère et calottes polaires.

Comme souvent dans les phénomènes complexes climatiques et hydrologiques, les raisons d'une telle augmentation sont multiples. Le réchauffement climatique semble jouer un rôle prépondérant. Les principales raisons sont : la dilatation des océans due à leur réchauffement, et l'augmentation de la quantité d'eau due à la fonte des glaces. La première étant prépondérante tandis que la seconde a - comparativement - un effet négligeable.

 

C'est donc l'expension thermique des océans qui est responsable de l'élévation du niveau de la mer. En effet, sous l'effet de la chaleur, l'eau se dilate. L'élévation de la température au niveau macroscopique (à l'échelle de l'homme) se traduit par une accélération de la vitesse de déplacement des molécules d'eau au niveau microscopique (à l'échelle des particules). Ainsi l'apport d'énergie dù au réchauffement climatique augmente la violence et la fréquence des collisions entre molécules d'eau, ce qui tend à les espacer. Donc l'eau chaude est moins dense que l'eau froide : elle prend plus de place, c'est pourquoi elle se dilate, augmente de volume. Or à cause de la présence des continents sur leurs côtés, les océans ne peuvent qu'augmenter de volume en hauteur (et pas en largeur). Ainsi, leur niveau s'élève.

Phénomène d'expension thermique.

Pour en arriver à de telles conclusions, des chercheurs du Centre de données océanographiques de la National Oceanic and Atmospheric Administration (Etats-Unis) ont comparé les mesures de l'échauffement de l'eau et celles d'élévation du niveau de l'eau. Ils ont pu constater que les océans ayant subit le plus fort réchauffement sont ceux qui se sont le plus rapidement élevés. Car en effet, partout dans le globe, l'échauffement et l'élévation n'est pas la même, certains points du globe ont vu leur température augmenter plus vite que d'autre, ceux-là mêmes qui ont subit la plus rapide élévation.

Variations du niveau de la mer (exprimées en mm/an). On remarque de fortes disparités géographiques. 
L'étude des variations de la température de l'eau révèle le même graphique. 
En rouge, les fortes augmentations, en bleu les fortes baisses.





 
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